旺報【記者林永富╱綜合報導】大陸運載火箭技術再突破,中國運載火箭技術研究院(簡稱火箭院)2日發布消息稱,近日該院在「低溫推進劑蒸發量控制技術」上取得突破,這項技術可使大陸的低溫火箭在軌時間從目前的幾小時延長到30天,為大陸深空探測及遠距離太空運輸提供可行條件,對太空等任務具有長遠意義。在此之前,低溫火箭在軌時間大多只能維持在幾十分鐘到幾小時之間。火箭院低溫推進劑蒸發量控制技術團隊成員張少華介紹稱,該技術使用兩種先進材料和一種排氣方案,以破解如何延長低溫火箭在軌時間的難題。每日蒸發量減少0.5%這兩種先進的隔熱材料,一種是「新型聚氨酯泡沫隔熱材料」,相比傳統泡沫材料,它的隔熱能力在低溫條件下提升50%以上;另一種是「變密度多層隔熱材料」,相比普通多層隔熱材料,隔熱能力提升18%以上。現在,火箭院現役火箭低溫推進劑的蒸發量是每天蒸發2.5%以上,將來如果火箭用上以上兩種隔熱效果顯著的材料,低溫推進劑每天的蒸發量可以減少到0.5%。這意味著火箭攜帶同樣重量的低溫推進劑,在軌時間可以大大延長。同時,研究團隊還採用了「熱力學排氣方案」,這種方案能夠在盡可能少排出推進劑的情況下實現有效排氣,保持儲箱壓力,同時也減少了推進劑的損失。張少華表示,「低溫推進劑蒸發量控制技術」已於近日通過了大型地面試驗驗證,方案正確可行。該技術的突破,能夠使大陸低溫火箭在軌時間長達30天,實現低溫推進劑長期在軌儲存,對於未來大規模深空探測及遠距離太空運輸等任務具有長遠意義。長征五號即低溫火箭據新華社報導,2016年11月4日大陸長征五號運載火箭首飛時,發射任務全面使用液氧╱煤油、液氫╱液氧低溫推進劑組合,成為名副其實的低溫火箭,又稱「冰箭」。其中液氫溫度達攝氏-252度左右、液氧達-183度左右。從推進劑的形態上,可以分為固體推進劑和液體推進劑,從溫區差異上可分為常溫(可儲存)推進劑和低溫推進劑,從推進劑是否有毒性劃分為有毒推進劑和綠色推進劑等。和常溫推進劑火箭相比,低溫帶來的難度和挑戰更大。但新一代火箭為什麼還是選擇了低溫?研究發現,低溫推進劑組合的參數往往高於常溫推進劑組合。於是,從最初的V2飛彈,到蘇聯的R7火箭發射首顆人造衛星,再到美國成功實施的阿波羅計畫,以至後來的系列發展,人類從未因低溫帶來的技術困難而放棄過對低溫推進劑的使用。此外,據專家介紹,低溫推進劑有利於人類保護自然環境。低溫推進劑組合無毒、無汙染,也是當前主流火箭均普遍選擇低溫推進劑的另一個重要原因。小靈通 低溫火箭是指運用「液氫、液氧火箭發動機技術」的運載火箭。液氫、液氧作為液體火箭發動機的低溫推進劑,具有溫度低、性能高的特點。也稱「冰箭」,其採用的液氫、液氧等低溫化學推進劑無毒、無汙染,經濟實惠、效率高,因此得到廣泛應用。大陸的長征五號運載火箭、長征七號運載火箭等,都屬於低溫火箭。不過,低溫火箭雖好,但長時間飛行卻受到制約。在此之前,低溫火箭在軌時間,大多只能維持在幾十分鐘到幾小時之間。目前美國、俄羅斯、中國、法國、日本、印度等國家擁有低溫火箭。(林永富)
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